壁面擾流影響邊界層湍流擬序結(jié)構(gòu)及強化傳熱機理的研究.pdf

1、作為一種有效的被動式強化傳熱方法,渦流發(fā)生器正被越來越廣泛地應(yīng)用于各種強化換熱領(lǐng)域。利用渦流發(fā)生器誘導(dǎo)渦旋來減薄或破壞流體邊界層及層流底層,是一種強化氣側(cè)換熱的有效途徑。該方法不僅可以提高換熱設(shè)備的效率、減少設(shè)備的重量和體積，而且無需外加動力消耗，符合節(jié)能的要求，因此在各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。已有研究成果表明流場中流體動量和熱量傳輸與湍流擬序結(jié)構(gòu)存在密切關(guān)系，所以本文從渦流發(fā)生器對湍流邊界層擬序結(jié)構(gòu)影響的角度來研究強化傳熱機理。

2、 本文利用計算流體力學(xué)軟件FLUENT 對流體在放置新型渦流發(fā)生器—斜截半橢圓柱式渦流發(fā)生器矩形槽道內(nèi)的流動與傳熱特性進(jìn)行大渦模擬（LES）。首先，以斜邊傾角為20°的渦流發(fā)生器為例，分析和比較流場中速度、溫度、渦量與壓力參數(shù)的瞬態(tài)變化特性，觀察擬序結(jié)構(gòu)的演化過程，并對新型渦流發(fā)生器的特性及其對湍流擬序結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了分析。通過研究擬序結(jié)構(gòu)對流場及溫度場的影響，揭示了強化傳熱的機理。 然后對布置不同斜邊傾角渦流發(fā)生器的流場，換熱